DE1100118B

DE1100118B - Process for the production of coaxial high-frequency lines and electrical cables with a grooved outer conductor or metal cable sheath

Info

Publication number: DE1100118B
Application number: DES60364A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Lintzel
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1958-10-21
Filing date: 1958-10-21
Publication date: 1961-02-23

Description

Verfahren zur Herstellung von koaxialen Hochfrequenzleitungen und elektrischen Kabeln mit einem gerillten Außenleiter bzw. metallenen Kabelmantel Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von koaxialen Hochfrequenzleitungen und elektrischen Kabeln mit einem gerillten Außenleiter bzw. metallenen Kabelmantel aus einem längsverlaufenden, rohrförmig gebogenen Band und bezweckt, die Rillen verhältnismäßig tief auszuführen, um eine große Biegsamkeit und Druckfestigkeit des Außenleiters bzw. Kabelmantels zu erreichen.Process for the production of coaxial high-frequency lines and electrical cables with a grooved outer conductor or metal cable sheath The invention relates to a method for producing coaxial high-frequency lines and electrical cables with a grooved outer conductor or metal cable sheath from a longitudinal, tubular curved band and aims to create the grooves to be carried out relatively deep in order to achieve great flexibility and compressive strength of the outer conductor or cable jacket.

Es sind Verfahren bekannt, durch welche sich schraubenförmig gerillte Kabelmäntel in der Weise herstellen lassen, daß Bandmaterial von umlaufenden Vorratsspulen mit Überlappung auf einen Dorn gewickelt und das so entstandene Rohr durch eine die schraubenförmige Rillung bewirkende, aus Falzmutter und Falzschnecke bestehende Gewindefassung vom Dorn abgezogen und zusammengestaucht wird. Nach diesem Verfahren hergestellte Kabelmäntel sind jedoch ungeeignet, weil die Überlappungsnähte der Bandwindungen nicht feuchtigkeitsdicht sind. Auch zur Herstellung von Außenleitern von Koaxialkabeln läßt sich dieses Verfahren nicht gebrauchen, da infolge des relativ hohen Übergangswiderstandes zwischen den sich überlappenden Windungen des Bandes der Strom gezwungen ist, den langen Weg längs der schraubenförmig gewickelten dünnen Bänder zu nehmen.There are known methods by which helically grooved Cable sheaths can be produced in such a way that strip material from revolving supply reels wound with an overlap on a mandrel and the resulting tube through a causing the helical creasing, consisting of a folding nut and a folding screw Threaded socket is pulled off the mandrel and compressed. According to this procedure Manufactured cable sheaths are unsuitable because the overlap seams of the The turns of the tape are not moisture-proof. Also for the production of outer conductors This method cannot be used with coaxial cables, as it is relatively high contact resistance between the overlapping turns of the tape the stream is forced to go the long way along the helically wound thin To take ribbons.

Zur Herstellung tief gerillter Außenleiter bzw. Kabelmäntel ist es im besonderen bekannt, ein längsverlaufendes Metallband über einer Kabelseele rohrförmig zu biegen, die stumpf aneinanderstoßenden oder sich überlappenden Längskanten miteinander zu verschweißen und schließlich das geschweißte Rohr in einer Rill- bzw. Wellvorrichtung mit tiefen Rillen zu versehen, so daß ein sogenanntes Wellrohr entsteht. Der Nachteil dieses Verfahrens ist der, daß die Wellung des Rohres hohe Materialbeanspruchungen bedingt und daß dabei die Gefahr des Aufplatzens der Schweißnaht besteht. Zur Herstellung von Hochfrequenzkabeln mit koaxialer Leiteranordnung und scheibenförmigen Abstandhaltern, deren Außenleiter aus einem einzigen zu einem Rohr gebogenen Metallband bestehen, welches zur Erhöhung der Biegsamkeit und zur Lagerung der scheibenförmigen Abstandhalter mit Rillen bzw. Sicken versehen ist, ist es ferner bekannt, das Metallband zunächst U-förmig vorzubiegen und in das U-förmige Metallband mittels eines geeigneten Werkzeuges querverlaufende Rillen bzw. Sicken einzupressen, darauf den mit Isolierscheiben versehenen Innenleiter in das U-förmige gesickte Band einzulegen und schließlich den Außenleiter in einem Zieheisen oder in einer geeigneten Backenzange um den mit den Isolierscheiben versehenen Innenleiter herum zum Rohr zu biegen. Auch bei diesem Verfahren treten Schwierigkeiten beim Biegevorgang auf, insbesondere dadurch, daß die durch die Sicken versteiften Schenkel des U-förmig vorgebogenen Bandes um den Innenleiter herumgebogen und damit die Abstandsscheiben zu einem aktiven Teil des Biegevorganges werden. Dies kann zur Beschädigung, eventuell zur Zerstörung der Abstandsscheiben führen.It is used to produce deeply grooved outer conductors or cable sheaths in particular known, a longitudinally extending metal band tubular over a cable core to bend the butt abutting or overlapping longitudinal edges with one another to be welded and finally the welded pipe in a creasing or corrugating device to be provided with deep grooves, so that a so-called corrugated pipe is created. The disadvantage This process is such that the corrugation of the pipe is subject to high material stresses conditional and that there is a risk of the weld seam bursting. For the production of high-frequency cables with a coaxial conductor arrangement and disc-shaped spacers, the outer conductors of which consist of a single metal band bent into a tube, which to increase the flexibility and to support the disc-shaped spacer is provided with grooves or beads, it is also known to initially use the metal strip Pre-bend into a U-shape and insert it into the U-shaped metal strip using a suitable tool Press in transverse grooves or beads, then with insulating washers insert provided inner conductor into the U-shaped beaded band and finally the outer conductor in a drawing iron or in suitable jaw pliers around the with to bend the inner conductor with the insulating washers around to the pipe. Even with this one Method difficulties arise in the bending process, in particular in that the legs of the U-shaped pre-bent band around the stiffened by the beads Inner conductor bent around and thus the spacer washers become an active part of the Bending process. This can damage, possibly destroy the Guide spacer washers.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung von koaxialen Hochfrequenzleitungen und elektrischen Kabeln mit einem tiefgerillten Außenleiter bzw. metallenen Kabelmantel aus einem längsverlaufenden rohrförmig gebogenen Band besteht darin, daß das Metallband so weit zu einem offenen Rohr mit teilkreisförmigem Querschnitt vorgeformt wird, daß der durch den Spalt im Querschnitt gebildete Sektor einen Winkel von etwa 95° aufweist, und daß darauf das offene Rohr durch eine an sich bekannte Rillvorrichtung geführt wird, in der das offene Rohr zwischen einem inneren Gewindedorn und einer äußeren, mit Innengewinde versehenen Mutter läuft und anschließend gestaucht wird, worauf der isolierte Innenleiter bzw. die Kabelseele in das offene Rohr eingelegt und das offene Rohr geschlossen wird.The method according to the invention for the production of coaxial high frequency lines and electrical cables with a deeply grooved outer conductor or metal cable sheath from a longitudinally extending tubular bent band consists in that the metal band so far is preformed into an open tube with a part-circular cross-section, that the sector formed by the gap in cross section has an angle of about 95 ° has, and that thereupon the open tube by a known creasing device is performed, in which the open tube between an inner threaded mandrel and a outer, internally threaded nut runs and is then compressed, whereupon the insulated inner conductor or the cable core is inserted into the open pipe and the open pipe is closed.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich die Nachteile der bekannten Verfahren durch Reduzierung der im Außenleiter nach dem Einbringen des Innenleiters zu leistenden Verformungsarbeit auf ein Minimum vermeiden lassen. Zu diesem Zweck wird die Form des Außenleiters vor dem Einlegen des Innenleiters möglichst ähnlich der Endform des Außenleiters im fertigen Kabel gemacht und der Querschnitt wird zur Vermeidung von Spannungsspitzen so gewählt, daß sich die Biegebeanspruchungen möglichst gleichmäßig verteilen.The invention is based on the knowledge that the disadvantages of known method by reducing the in the outer conductor after the introduction of the The deformation work to be performed on the inner conductor can be avoided to a minimum. to for this purpose, the shape of the outer conductor is made as possible before the inner conductor is inserted made similar to the final shape of the outer conductor in the finished cable and the cross-section is chosen to avoid stress peaks in such a way that the bending stresses are reduced Distribute as evenly as possible.

Keines der bekannten Verfahren weist diesen Gedanken der, geringsten Beanspruchung des Materials auf. Auch bei dem bekannten, aus einem U-förmig vorgebogenen Metallband hergestellten Außenleiter für ein Koaxialkabel treten beim Biegen der geraden Schenkel des U-Zörmigen Querschnittes örtlich hohe Beanspruchungen auf, die zur Verformung der Sicken führen können. Demgegenüber besitzt ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgebogener Außenleiter bereits einen teilkreisförmigen Querschnitt, so daß beim anschließenden Biegen zum fertigen, geschlossenen Außenleiter keine hohen örtlichen Beanspruchungen mehr auftreten, vielmehr wird der Querschnitt an allen Stellen des Querschnitts gleich stark beansprucht, da lediglich eine Verringerung des Durchmessers des kreisförmigen Rohres, jedoch keine Änderung seiner Form vorgenommen wird.None of the known processes has this idea of the least Stress on the material. Even with the known, pre-bent from a U-shape Outer conductors made of metal tape for a coaxial cable occur when bending the straight legs of the U-shaped cross-section subject to high local loads, which can lead to the deformation of the beads. In contrast, has a according to the invention Moving pre-bent outer conductors already have a part-circular cross-section, so that during the subsequent bending to the finished, closed outer conductor none high local stresses occur, rather the cross-section increases all points of the cross-section equally stressed, as only a reduction of the diameter of the circular tube, but no change in its shape will.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt im Querschnitt das den Außenleiter bzw. den Kabelmantel bildende Metallband 10 als vorgeformtes offenes Rohr. Um in das so vorgeformte Rohr den isolierten Innenleiter bzw. die Kabelseele mit dem Außendurchmesser d (s. das geschlossene Rohr in Fig. 2) einführen zu können, muß das vorgeformte Rohr einen Innendurchmesser D entsprechend dem 1,355fachen des Durchmessers im geschlossenen Zustand erhalten. Dies bedeutet, daß der durch den Spalt im Querschnitt gebildete Sektor einen Winkel von etwa 95° aufweist und somit das Band .etwa zu einem Dreiviertelrohr vorzuformen ist.The invention is based on the embodiments shown in the drawing explained in more detail. Fig. 1 shows in cross section the outer conductor or the cable sheath forming metal strip 10 as a preformed open tube. To get into the preformed tube the insulated inner conductor or the cable core with the outer diameter d (see that To be able to introduce closed tube in Fig. 2), the preformed tube must have a Internal diameter D corresponding to 1.355 times the closed diameter Condition preserved. This means that the cross-section formed by the gap Sector has an angle of about 95 ° and thus the band .ewa to a three-quarter tube is to be preformed.

Aus der Fig. 3 ist in perspektivischer Darstellung das Prinzip des Herstellungsverfahrens ersichtlich. Das von einer nicht dargestellten Vorratstrommel ablaufende glatte Metallband 10 wird mittels eines ebenfalls nicht dargestellten, an sich bekannten Rollensystems od. dgl. und mittels des Formnippels 11 zu einem offenen Rohr so weit gebogen, daß der durch den Spalt im Querschnitt gebildete Sektor einen Winkel von etwa 95° aufweist. Das offene Rohr läuft in die Rillvorrichtung 12 ein, die in der Fig. 4 im Längsschnitt gezeigt ist und deren Prinzip dem einer an sich bekannten Vorrichtung entspricht. Die Rillzorrichtung enthält den auf der Spindel 13 befestigten inneren Gewindedorn 14 und die äußere mit Innengewinde versehene Mutter 15. Durch das Hindurchführen des vorgeformten, über die Führungshülse 16 geleiteten offenen Rohres zwischen dem inneren Gewindedorn 14 und der äußeren Gewindemutter 15 wird in das offene Rohr eine schraubenlinienförmige Rille eingedrückt. Das vorgerillte offene Rohr läuft zwischen der inneren Hülse 17 und den außen liegenden, durch die Hülse 18 gehaltenen federnden Ringen 19 in der Herstellungsrichtung weiter, wobei ,der Vorschub des offenen Rohres durch Reibung gehemmt und das Rohr gestaucht wird, so daß sich tiefere und engere Rillen ergeben. In der Fig.4 ist das offene Rohr im Längsschnitt dargestellt, so daß man von diesem im oberen Teil die hintere Bandkante in Ansicht sieht. In das offene tief gerillte Rohr wird der in bekannter Weise mit Distanzscheiben 20 versehene Innenleiter 21 eingeführt, worauf das Rohr mittels mehrerer Formwalzen 22 geschlossen wird. Durch eine ein- oder mehrfache Haltebandwicklung 23 kann das Rohr geschlossen werden. Bei einem Außenleiter dient die Haltebandwicklung gleichzeitig für Abschirmungszwecke. Läuft das offene, etwa Dreiviertelrohr achsparallel durch die Rillvorrichtung, so sind die Rillen an den Längskanten um etwa ein Viertel der Rillenperiode gegeneinander versetzt. Die Bandkanten können also stumpf aneinanderstoßen, ohne daß die Gefahr eines gegenseitigen Übereinanderschiebens der Bandkanten besteht. Man hat es aber in der Hand, die gegenseitige Versetzung der Rillen bzw. eine Verschiebung der Längskanten, d. h. die gegenseitige Phase der Rillung der beiden Bandkanten, beliebig einzustellen, indem man das Band leicht schräg bzw. mit schwachem Drall und entsprechender Drallrichtung durch die Rillvorrichtung laufen läßt und das gerillte offene Rohr nach Verlassen der Rillvorrichtung in die achsparallele Lage zurückdreht. Die erforderlichen Verdrallungen sind sehr gering und entsprechen etwa Drall- bzw. Schlaglängen von einigen Metern. Auf diese Weise kann man sowohl eine wendelförmige als auch eine ringförmige Rillung im fertigen Rohr erzielen. Dies ist wichtig für den Fall, daß man die Bandkanten nicht stumpf gegeneinanderstoßen, sondern überlappen lassen will, um sie anschließend beispielsweise verlöten zu können.From Fig. 3, the principle of the manufacturing process can be seen in perspective. The smooth metal strip 10 running from a supply drum, not shown, is bent by means of a roller system, also not shown, known per se has about 95 °. The open pipe runs into the creasing device 12, which is shown in longitudinal section in FIG. 4 and the principle of which corresponds to that of a device known per se. The grooving device contains the inner threaded mandrel 14 fastened on the spindle 13 and the outer internally threaded nut 15 impressed helical groove. The pre-grooved open pipe runs between the inner sleeve 17 and the outer resilient rings 19 held by the sleeve 18 in the direction of manufacture, the advance of the open pipe being inhibited by friction and the pipe being upset so that deeper and narrower ones Result in grooves. In Figure 4, the open tube is shown in longitudinal section, so that you can see the rear band edge of this in the upper part in a view. The inner conductor 21, which is provided with spacer disks 20 in a known manner, is inserted into the open, deeply grooved tube, whereupon the tube is closed by means of a plurality of forming rollers 22. The tube can be closed by a single or multiple tether winding 23. In the case of an outer conductor, the tether winding is also used for shielding purposes. If the open, approximately three-quarter tube runs axially parallel through the creasing device, the grooves on the longitudinal edges are offset from one another by around a quarter of the groove period. The tape edges can therefore butt against each other without the risk of the tape edges sliding one over the other. However, it is up to you to set the mutual displacement of the grooves or a displacement of the longitudinal edges, ie the mutual phase of the grooving of the two band edges, by moving the band slightly obliquely or with a weak twist and corresponding twist direction through the creasing device runs and rotates the grooved open pipe back into the axially parallel position after leaving the creasing device. The twisting required is very small and corresponds approximately to twist or lay lengths of a few meters. In this way, both helical and annular grooves can be achieved in the finished pipe. This is important in the event that the tape edges are not butted against one another, but rather want to overlap so that they can then be soldered, for example.

Für den Fall, daß die gerillten Längskanten des Bandes nach dem Rillverfahren in Überlappung gebracht und miteinander verlötet oder verschweißt werden, ist es zweckmäßig, die Rillen mit geraden Flanken 24 auszuführen, wie dies aus der Fig. 5 hervorgeht. Zweckmäßig beträgt die Flankenneigung der Rillen etwa 45 bis 65° gegenüber der Rohrachse.In the event that the grooved longitudinal edges of the tape after the grooving process brought into overlap and soldered or welded together, it is expedient to design the grooves with straight flanks 24, as shown in FIG. 5 emerges. The flank inclination of the grooves is expediently about 45 to 65 ° with respect to one another the pipe axis.

Werden die Rillen mit steileren Flanken ausgeführt, um eine noch größere Quersteifigkeit und Biegefähigkeit zu erhalten, muß im Überlappungsbereich der Bandkanten noch eine nachträgliche Verformung vorgenommen werden. Wie in der Fig.6 durch einen Schnitt durch die im Überlappungsbereich in Abstand gehaltenen Bandkanten in vergrößertem Maßstab angedeutet, werden - nachdem das offene Rohr die Rillvorrichtung verlassen hat -in bekannter Weise bei der oberen Bandkante die nach außen gerichteten Rillen 25 verbreitert und die nach innen gerichteten Rillen 25' schmaler gemacht, während bei der unteren Bandkante umgekehrt die nach außen gerichteten Rillen 26 schmaler und die nach innen gerichteten Rillen 26' breiter gemacht werden. Dies kann beispielsweise mittels Zahnräder, Walzen od. dgl. geschehen. Auf diese Weise überlappen sich die gewellten Bandkanten ineinanderpassend, so daß gegebenenfalls eine Verlötung der Bandkanten im Überlappungsbereich vorgenommen werden kann.If the grooves are made with steeper flanks to create an even larger one To maintain transverse rigidity and flexibility, must be in the overlap area of the belt edges a subsequent deformation can be made. As in Fig.6 by a Enlarged section through the tape edges kept at a distance in the overlap area Scale indicated, are - after the open pipe left the creasing device - in a known way, has the outwardly directed grooves at the upper edge of the belt 25 widened and the inwardly directed grooves 25 'made narrower, while conversely, at the lower band edge, the outwardly directed grooves 26 are narrower and the inward grooves 26 'are made wider. This can be, for example by means of gears, rollers or the like. Done. In this way the corrugated tape edges fitting into one another, so that, if necessary, soldering of the Tape edges can be made in the overlap area.

Es kann zweckmäßig sein, das Band aus mehreren dünnen Bändern zu schichten. Dadurch wird bei gleicher Gesamtdicke die Biegefähigkeit des Rohres erhöht, ohne seine Druckfestigkeit zu vermindern, und ferner der Vorgang des Rillens erleichtert. Die Schichtung kommt in erster Linie für Rohre mit stumpf gegeneinander stoßenden Bandkanten in Frage. Bei der Schichtung durch Falten eines Bandes oder mehrerer Bänder doppelter Breite2nd an Stelle nd bei nicht gefaltetem Band oder auch in anderer Faltungsart kann diese jedoch auch bei dicht zu verlötenden Mänteln angewendet werden, wobei an der Überlappungsstelle die gefaltete Kante außen liegt. Dies deutet die Fig.7 an, wonach das Rohr aus einem dünnen längsverlaufenden Band 27 besteht, das in der Mitte gefaltet ist, so daß ein zweischichtiges Band entsteht. Wie ersichtlich, liegt die in der Mitte des Bandes verlaufende Faltkante 27' außen, um die Abdichtung durch Lötung zu erleichtern und auch eine Abdichtung der beiden Bandschichten gegeneinander zu gewährleisten. Die Schichtung kann aus Bändern verschiedenen Materials vorgenommen werden, z. B. bei Außenleitern innen aus Kupfer und außen aus Eisen. Durch abwechselnde Schichtung aus Kupfer- und Eisenbändern -lassen sich ferner elektromagnetische Schirme extrem hoher Schirmdämpfung herstellen. Gefaltete Bänder können innen eine Aluminiumeinlage erhalten, wobei jedoch die Verlötung von Kupfer mit Kupfer oder Eisen mit Eisen erhalten bleibt.It can be useful to layer the tape from several thin tapes. This increases the flexibility of the pipe for the same overall thickness, without to reduce its compressive strength, and also to facilitate the process of creasing. The stratification comes primarily for pipes with butt against each other Tape edges in question. When layering by folding one band or several Tapes of double width2nd instead of nd if the tape is not folded or in another However, this type of folding can also be used for jackets that are to be soldered tightly, where the folded edge is on the outside at the point of overlap. This indicates the 7, after which the tube consists of a thin longitudinal band 27 which is folded in the middle, so that a two-layer tape is formed. As can be seen the folding edge 27 'running in the middle of the band lies on the outside, around the seal to facilitate by soldering and also a seal of the two tape layers against each other to guarantee. The layering can be made from ribbons of different materials be e.g. B. with outer conductors made of copper on the inside and iron on the outside. By alternating Layering of copper and iron strips - electromagnetic shields can also be used Establish extremely high shielding attenuation. Folded ribbons can have an aluminum insert inside obtained, however, the soldering of copper with copper or iron with iron preserved.

Claims

PATENT APPLICATION: 1. Process for the production of coaxial high-frequency lines and electrical cables with a deeply grooved outer conductor or metal cable sheath from a longitudinally extending tubular bent strip, characterized in that the metal strip is preformed so far into an open tube with a part-circular cross-section is that the sector formed by the gap in cross section has an angle of approximately 95 °, and that thereupon the open tube by a known creasing device is performed, in which the open tube between an inner threaded mandrel and a outer, internally threaded nut runs and is then compressed, whereupon the insulated inner conductor or the cable core is inserted into the open pipe and the open pipe is closed.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the tape is slightly inclined or with a weak twist and corresponding twist direction runs through the creasing device and the grooved open pipe after leaving the Creasing device is rotated back into the axially parallel position and that depending on the direction of twist and the degree of inclination of the incoming into the creasing device Set the desired phase of the creasing of the two longitudinal edges of the tape leaves.

3. A method for producing outer conductors or cable sheaths according to claim 1, in which the grooved longitudinal edges of the tape overlap after the grooving process brought and soldered or welded together, characterized in that, that the grooves are made with straight flanks.

4. The method according to claim 3, characterized in that the flank inclination of the grooves against the pipe axis is about 45 to 65 °.

5. A method for producing deeply grooved outer conductors or cable sheaths according to claim 1, in which the grooved longitudinal edges of the tape are brought into overlap by the grooving process and advantageously soldered together, characterized in that after leaving the grooving device, as known per se, at one band edge widens the outwardly directed grooves and made the inwardly directed grooves narrower and, conversely, with the other belt edge, the outwardly directed grooves are made narrower and the inwardly directed grooves are made wider, for example by means of gears, rollers or the like Drawn pamphlets: German Patent Nos. 587 756, 714 797, 841 298, 883 305, 930 160; Swiss patent specification No. 198 512.